Определение активности фермента
Определение активности изоформ данного используется для диагностики заболеваний органов.
За единицу активности фермента взято его количество, которое катализирует 1микромоль субстрата за 1 мин.
Удельная активность фермента – количество единиц ферментативной активности делится на массу белка (мг).
 |
ТЕМА 3
СТРОЕНИЕ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
(самостоятельное изучение)
1. Определение нуклеиновых кислот
2. Строение
3. Строение нуклеотидов, название
4. Отличие нуклеотидов от нуклеозидов
5. Соединение нуклеотидов между собой в полинуклеотидную цепь
6. Вторичная структура ДНК (модель Уотсона-Крика). Правило Чаргаффа
7. Строение и функции мРНК, тРНК, рРНК
Строение тРНК
тРНК состовляет 5% от всех РНК
Функции:
· Перенос аминокислот к месту синтеза белка
· Адаптерная – помогает переводить информацию из последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот.
Имеет вторичную структуру в виде клеверного листа, несколько петель (между азотистыми основаниями водородной связи).
 |
На 3’ – конце последовательность ЦЦА – сюда присоединяется аминокислота.
Антикодоновая петля – для присоединения с кодоном (3нуклеотида) на мРНК.
Псевдоуридиловая петля (ψу) -для присоединения тРНК в А-участке рибосоме.
Дигидроуридиловая петля – связывается со специфическим ферментом (аминоацил-тРНК-синтетаза) при активации аминокислоты.
ТЕМА 4
МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ
Генетическая информация от материнского организма к дочернему передается благодаря трем матричным биосинтезам:
1) Репликация – биосинтез (удвоение) ДНК
2) Транскрипция – биосинтез всех видов РНК
3) Трансляция – биосинтез белков
РЕПЛИКАЦИЯ
Общая характеристика:
1. Матрица – двуцепочечная молекула ДНК.
2. Субстрат (из чего синтезируется продукт) – дНТФ (дезоксирибонуклеозидтрифосфаты): дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ.
3. Продукт – две дочерние ДНК, комплементарные друг другу (но не идентичные).
4. Источник энергии – дНТФ (дезоксирибонуклеозидтрифосфаты): дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ.
5. Ферменты – топоизомераза I,II, ДНК-полимераза, ДНК-лигаза.
6. Локализация в клетке – ядро (S-фаза клеточного цикла).
Стадии:
1) Образование репликативной вилки
2) Синтез дочерних цепей ДНК
3) Удаление праймеров
Основной механизм – полуконсервативный, т.е. двойная спираль раскручивается, цепи расходятся и каждая затем достраивается до двуцепочечной по принципу комплементарности. Каждая новая двуцепочечная молекула ДНК = 1 цепь старой + 1 цепь дочерней ДНК.
1. Образование репликативной вилки
Топоизомеразы I (II) находят на двуцепочечной молекуле ДНК определенную последовательность – точку начала репликации. Затем разрывают или одну цепь (топоизомераза I), или обе (топоизомераза II) и встраиваются в них.
Происходит разрыв двуцепочечной молекулы с образованием репликативного «глаза» = участок инициации репликации = original.
Т.к. молекула ДНК содержит около 150∙106 пар нуклеотидов, а репликация идет со скоростью 50 нуклеотидов/мин, то репликация занимала был 800 часов, а она идет 9.
Следовательно, на молекуле ДНК несколько участков начала репликации, и репликация идет в двух направлениях.
В репликативном глазе можно выделить 2 репликативные вилки.
Специфический фермент ДНК-геликаза (активность зависит от АТФ) встраивается между цепями и разъединяет их.
Вдоль цепи расположены ДНК-раскручивающие белки = ДНК-дестабилизирующие белки = SSB-белки, которые не позволяют цепям ДНК образовать двуцепочную структуру, удерживают их в раскрученном виде, облегчают репликацию.
2.Синтез дочерних цепей.
ДНК-полимеразы:
· Осуществляют синтез в направлении 5’→3’ дочерней цепи
· Не могут начинать синтез, а могут только достраивать.
Следовательно, для синтеза дочерних цепей необходима «затравка» = праймер.
Праймер строится из нуклеотидов, принадлежащих РНК (чтобы отличить его от дочерних цепей). Для этого используется фермент РНК-праймаза.
После этого ДНК-полимераза-δ синтезирует дочернюю цепь быстро и непрерывно, т.к. направление синтеза совпадает с направлением репликации.
Вторая дочерняя цепь синтезируется медленнее и фрагментами (фрагменты Оказаки), т.к. по принципу антипараллельности ДНК-полимераза достраивала бы в направлении 3’→ 5’, чего не может быть. Если бы мы строили в нужном направлении, то синтез дочерних цепей не совпадал бы с общим направлением репликации. Поэтому отстающая цепь синтезируется фрагментами.
Для этого на материнской цепи строится несколько РНК-праймеров (около 200 нуклеотидов).
ДНК-полимераза-ε узнает 3’-конец праймера и достраивает его в нужном 5’→3’ направлении до предыдущего праймера.
Далее ДНК- полимераза-ε двигается в направлении репликации и находит 3’-конец следующего праймера и достраивает его (фрагменты Оказаки).
И так далее.
РНК-аза (эндонуклеаза) вырезает праймеры.
ДНК-полимераза-β достраивает недостающие участки.
Одноцепочечные разрывы соединяют ДНК-лигазы.